JP3863406B2 - ダブルカルダンジョイント - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の車輪転動系など、屈曲した軸伝動構造における等速伝動に用いられるダブルカルダンジョイントに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ダブルカルダンジョイントとしては、図7に示すように、ピンヨーク101と、ソケットヨーク102と、球面軸受103を備えるものがある。この球面軸受103は、球面体105と、この球面体105に外嵌された環状の球面シート106を有する。球面シート106は、ソケットヨーク102のセンタリングソケット102Aの内周面に固定されている。また、球面体105は軸方向孔105Aを有し、この軸方向孔105Aに、ピンヨーク101のセンタリングピン101Aが嵌入されている。また、センタリングピン101Aと軸方向孔105Aの周面との間にはニードルころ104が配置されている。
【0003】
また、上記ピンヨーク101とソケットヨーク102は、十字軸107と108を軸支し、この十字軸107と108はカップリングヨーク110に軸支されている。
【0004】
また、このダブルカルダンジョイントは、球面軸受103を覆い、球面軸受103をシールするブーツ112を有し、このブーツ112の一端112Aは、ピンヨーク101の環状段部111に固定され、ブーツ112の他端112Bはソケットヨーク102のセンタリングソケット102Aに固定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ダブルカルダンジョイントでは、上記ブーツ112の一端112Aは、組み立ての前に、段部111に固定したとしても、他端112Bは、組立てた後に、センタリングソケット102Aに固定しなければならない。
【0006】
ところが、ブーツ112の他端112Bを、センタリングソケット102Aに固定するためには、カップリングヨーク110とソケットヨーク102との間の狭い隙間Sで固定作業をしなければならず、組立ての困難性から実用化が難しかった。
【0007】
そこで、この発明の目的は、球面軸受をシールするブーツの取り付けが容易なダブルカルダンジョイントを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明のダブルカルダンジョイントは、ピンヨークのセンタリングピンが球面体の軸方向孔に嵌入され、ソケットヨークのセンタリングソケットに球面シートが嵌入され、この球面シートと上記球面体とが球面軸受をなすダブルカルダンジョイントにおいて、
上記球面体の軸方向孔をなす内周面と上記センタリングピンとの間に嵌入される固定部材に一端が固定され、他端がソケットヨークに固定され、上記球面軸受を覆うブーツを備えたことを特徴としている。
【0009】
この請求項1の発明では、上記球面軸受を覆うブーツの一端が固定部材に固定され、他端がソケットヨークに固定されているから、上記固定部材を、球面体の軸方向孔をなす内周面に嵌入することで、球面軸受を覆うブーツを、ピンヨークとは独立して、球面軸受とともにソケットヨークに取り付けることができる。したがって、球面軸受をシールするブーツの取り付けが容易なダブルカルダンジョイントとなる。
【0010】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のダブルカルダンジョイントにおいて、上記固定部材は、
上記センタリングピンと上記球面体の軸方向孔をなす内周面との間に配置される軸受転動体の保持器であることを特徴としている。
【0011】
この請求項2の発明では、上記固定部材が保持器を兼ねているので、部品点数の削減と組み付け工数の低減を図れる。
【0012】
また、請求項3の発明は、請求項1に記載のダブルカルダンジョイントにおいて、上記固定部材は、すべり軸受をなすメタル材であることを特徴としている。
【0013】
この請求項3の発明では、上記固定部材は、メタル材であるから、このメタル材からなる固定部材が軸受を兼ねることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0015】
図1に、この発明のダブルカルダンジョイントの実施形態の要部断面を示す。この実施形態は、ピンヨーク1のセンタリングピン1Aが、球面体2の軸方向孔2Aに嵌入され、ソケットヨーク4のセンタリングソケット4Aの内周面に球面シート3が圧入されている。この球面シート3が有する球面3Aと上記球面体2の球面2Bとが摺動自在になっていて、球面軸受5を構成している。
【0016】
上記球面体2の軸方向孔2Aをなす周面6とセンタリングピン1Aとの間の環状スペースには、周方向に所定間隔を隔てて複数のニードルころ7が配置されている。このニードルころ7は、上記環状スペースに配置された固定部材としての保持器10で保持されている。
【0017】
図2および図3(A),(B)に示すように、この保持器10は鍔11を有し、この鍔11の端面11Aにゴム製のブーツ12の小径端部12Aが固定されている。このブーツ12は、小径端部12Aから軸方向に蛇腹状に拡径していて、保持器10の軸方向の端部10Aよりも軸方向外方まで達している大径端部12Bを有している。
【0018】
このブーツ12の大径端部12Bは、ソケットヨーク4のセンタリングソケット4Aの外周平坦面13に嵌合され、かつ、ブーツバンド15で外側から締め付けられて、平坦面13に固定されている。なお、ブーツ12の小径端部12Aは軸方向に突き出したリップ12Fを有し、このリップ12Fがピンヨーク1の端面1Cに摺接するようになっている。このリップ12Fが、センタリングピン1Aに対するシール部となる。
【0019】
この実施形態のダブルカルダンジョイントは、次のようにして組み立てられる。まず、球面体2に球面シート3を嵌合させ、さらに、球面シート3をセンタリングソケット4Aに圧入する。そして、保持器10の鍔11にブーツ12の小径端部12Aが固定され、保持器10の開口18にニードルころ7を嵌めた状態で、球面体2の軸方向孔2Aに挿入される。また、上記ブーツ12の大径端部12Bをブーツバンド15で平坦面13に固定する。
【0020】
次に、図1に一点鎖線で示すピンヨーク1およびソケットヨーク4に、十字軸(図示せず)を嵌合させ、カップリングヨーク(図示せず)の内径側でピンヨーク1のセンタリングピン1Aを保持器10に嵌合させた後、カップリングヨークとピンヨーク1,ソケットヨーク4を組み立てる。
【0021】
上記構成のダブルカルダンジョイントでは、ピンヨーク1とソケットヨーク4とが、図5に示すように、図1に示した状態から相対的に傾くと、上記ブーツ12は拡縮して、球面軸受5を常に覆い、球面軸受5へのダストの浸入を防止できる。
【0022】
この実施形態によれば、球面軸受5を覆うブーツ12は、その小径端部12Aが保持器10に固定され、大径端部12Bがセンタリングソケット4Aに固定されているから、保持器10を、球面体2の内周面6に嵌入することで、球面軸受5を覆うブーツ12を、ピンヨーク1とは独立して、球面軸受5とともにソケットヨーク4に取り付けることができる。したがって、球面軸受5をシールするブーツ12の取り付けが容易になる。
【0023】
なお、上記実施形態では、蛇腹状のブーツ12を採用したが、図6に示すように、ひだのないテーパ状のブーツ61を採用してもよい。この場合、このブーツ61の小径端部61Aを保持器10の鍔11に固定し、大径端部61Bを、センタリングソケット4Aの外周平坦面13に固定した筒状芯金62の内周面62Aの端部62A-1に固定する。この構造によれば、ブーツの襞をなくしてブーツの寸法を小さくでき、かつ、筒状芯金62によりソケットヨーク4へのブーツの固定を堅牢にできる。
【0024】
また、上記実施形態では、保持器10の鍔11にブーツ12の小径端部12Aを固定したが、図4(A)に示すように、ブーツ12の小径端部12Aに替えて、軸方向に所定寸法だけ延在する筒状端部12Cとして、この筒状端部12Cが内側に嵌合するテーパ状の鍔41を保持器10が備えてもよい。この構造によれば、テーパ状の鍔41がブーツの筒状端部12Cを径方向外方から内方へ支持するから、保持器10へのブーツ12の固定を確実にできる。
【0025】
また、図4(B)に示すように、保持器10の軸方向端に、鍔42およびこの鍔42から軸方向に所定寸法だけ延在する環状突起43を形成し、この鍔42および環状突起43に、ブーツ12の小径端部12Dを固定してもよい。この構造によれば、ブーツ12の小径端部12Dと保持器10との固定面積を大きくして、保持器10へのブーツ12の固定を確実にできる。なお、上記図4(A)および図4(B)の場合にも、ブーツ12のリップ12Fがセンタリングピン1Aに対するシール部となる。
【0026】
尚、上記実施形態では、保持器10にブーツ12の固定部材を兼ねさせたが、ブーツ12の固定部材として図4(A)に示すような末広がりの鍔41を有する筒状の芯金を、保持器とは別体に備え、この筒状の芯金の鍔とピンヨーク1の端面1Cとで、ブーツ12の小径端部12Aを挟んで、締め代を付与してもよい。また、図4(B)に示す形状の鍔42と環状突起43を有する筒状芯金を保持器と別体に備えてもよい。また、上記保持器10とニードルころ7に替えて、メタル材からなる筒状の固定部材にブーツ12の小径端部12Aを固定してもよい。このメタル材からなる筒状の固定部材はすべり軸受ブッシュとなる。
【0027】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の発明のダブルカルダンジョイントでは、球面軸受を覆うブーツの一端が固定部材に固定され、他端がソケットヨークに固定されているから、上記固定部材を、球面体の軸方向孔をなす内周面に嵌入することで、球面軸受を覆うブーツを、ピンヨークとは独立して、球面軸受とともにソケットヨークに取り付けることができる。したがって、球面軸受をシールするブーツの取り付けが容易なダブルカルダンジョイントとなる。
【0028】
また、請求項2の発明では、上記固定部材が保持器を兼ねているので、部品点数の削減と組み付け工数の低減を図れる。
【0029】
また、請求項3の発明では、上記固定部材は、メタル材であるから、このメタル材からなる固定部材が軸受を兼ねることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のダブルカルダンジョイントの実施形態の要部断面図である。
【図2】 上記実施形態のブーツが保持器に固定されている様子を示す断面図である。
【図3】 図3(A)は上記保持器を軸方向に見た平面図であり、図3(B)は上記保持器の断面図である。
【図4】 図4(A)は上記保持器の変形例を示す半断面図であり、図4(B)は上記保持器のもう1つの変形例を示す半断面図である。
【図5】 上記実施形態の作動状態を示す断面図である。
【図6】 上記実施形態の変形例を示す断面図である。
【図7】 従来例の半断面図である。
【符号の説明】
1…ピンヨーク、1A…センタリングピン、2…球面体、2A…軸方向孔、
3…球面シート、3A…球面、4…ソケットヨーク、
4A…センタリングソケット、5…球面軸受、6…周面、7…ニードルころ、
10…保持器、10A…端部、11,41…鍔、12,61…ブーツ、
12A,61A,12D…小径端部、12B,61B…大径端部、
12F…リップ、13…外周平坦面、15…ブーツバンド、62…筒状芯金、
62A…内周面。
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の車輪転動系など、屈曲した軸伝動構造における等速伝動に用いられるダブルカルダンジョイントに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ダブルカルダンジョイントとしては、図7に示すように、ピンヨーク101と、ソケットヨーク102と、球面軸受103を備えるものがある。この球面軸受103は、球面体105と、この球面体105に外嵌された環状の球面シート106を有する。球面シート106は、ソケットヨーク102のセンタリングソケット102Aの内周面に固定されている。また、球面体105は軸方向孔105Aを有し、この軸方向孔105Aに、ピンヨーク101のセンタリングピン101Aが嵌入されている。また、センタリングピン101Aと軸方向孔105Aの周面との間にはニードルころ104が配置されている。
【0003】
また、上記ピンヨーク101とソケットヨーク102は、十字軸107と108を軸支し、この十字軸107と108はカップリングヨーク110に軸支されている。
【0004】
また、このダブルカルダンジョイントは、球面軸受103を覆い、球面軸受103をシールするブーツ112を有し、このブーツ112の一端112Aは、ピンヨーク101の環状段部111に固定され、ブーツ112の他端112Bはソケットヨーク102のセンタリングソケット102Aに固定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ダブルカルダンジョイントでは、上記ブーツ112の一端112Aは、組み立ての前に、段部111に固定したとしても、他端112Bは、組立てた後に、センタリングソケット102Aに固定しなければならない。
【0006】
ところが、ブーツ112の他端112Bを、センタリングソケット102Aに固定するためには、カップリングヨーク110とソケットヨーク102との間の狭い隙間Sで固定作業をしなければならず、組立ての困難性から実用化が難しかった。
【0007】
そこで、この発明の目的は、球面軸受をシールするブーツの取り付けが容易なダブルカルダンジョイントを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明のダブルカルダンジョイントは、ピンヨークのセンタリングピンが球面体の軸方向孔に嵌入され、ソケットヨークのセンタリングソケットに球面シートが嵌入され、この球面シートと上記球面体とが球面軸受をなすダブルカルダンジョイントにおいて、
上記球面体の軸方向孔をなす内周面と上記センタリングピンとの間に嵌入される固定部材に一端が固定され、他端がソケットヨークに固定され、上記球面軸受を覆うブーツを備えたことを特徴としている。
【0009】
この請求項1の発明では、上記球面軸受を覆うブーツの一端が固定部材に固定され、他端がソケットヨークに固定されているから、上記固定部材を、球面体の軸方向孔をなす内周面に嵌入することで、球面軸受を覆うブーツを、ピンヨークとは独立して、球面軸受とともにソケットヨークに取り付けることができる。したがって、球面軸受をシールするブーツの取り付けが容易なダブルカルダンジョイントとなる。
【0010】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のダブルカルダンジョイントにおいて、上記固定部材は、
上記センタリングピンと上記球面体の軸方向孔をなす内周面との間に配置される軸受転動体の保持器であることを特徴としている。
【0011】
この請求項2の発明では、上記固定部材が保持器を兼ねているので、部品点数の削減と組み付け工数の低減を図れる。
【0012】
また、請求項3の発明は、請求項1に記載のダブルカルダンジョイントにおいて、上記固定部材は、すべり軸受をなすメタル材であることを特徴としている。
【0013】
この請求項3の発明では、上記固定部材は、メタル材であるから、このメタル材からなる固定部材が軸受を兼ねることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0015】
図1に、この発明のダブルカルダンジョイントの実施形態の要部断面を示す。この実施形態は、ピンヨーク1のセンタリングピン1Aが、球面体2の軸方向孔2Aに嵌入され、ソケットヨーク4のセンタリングソケット4Aの内周面に球面シート3が圧入されている。この球面シート3が有する球面3Aと上記球面体2の球面2Bとが摺動自在になっていて、球面軸受5を構成している。
【0016】
上記球面体2の軸方向孔2Aをなす周面6とセンタリングピン1Aとの間の環状スペースには、周方向に所定間隔を隔てて複数のニードルころ7が配置されている。このニードルころ7は、上記環状スペースに配置された固定部材としての保持器10で保持されている。
【0017】
図2および図3(A),(B)に示すように、この保持器10は鍔11を有し、この鍔11の端面11Aにゴム製のブーツ12の小径端部12Aが固定されている。このブーツ12は、小径端部12Aから軸方向に蛇腹状に拡径していて、保持器10の軸方向の端部10Aよりも軸方向外方まで達している大径端部12Bを有している。
【0018】
このブーツ12の大径端部12Bは、ソケットヨーク4のセンタリングソケット4Aの外周平坦面13に嵌合され、かつ、ブーツバンド15で外側から締め付けられて、平坦面13に固定されている。なお、ブーツ12の小径端部12Aは軸方向に突き出したリップ12Fを有し、このリップ12Fがピンヨーク1の端面1Cに摺接するようになっている。このリップ12Fが、センタリングピン1Aに対するシール部となる。
【0019】
この実施形態のダブルカルダンジョイントは、次のようにして組み立てられる。まず、球面体2に球面シート3を嵌合させ、さらに、球面シート3をセンタリングソケット4Aに圧入する。そして、保持器10の鍔11にブーツ12の小径端部12Aが固定され、保持器10の開口18にニードルころ7を嵌めた状態で、球面体2の軸方向孔2Aに挿入される。また、上記ブーツ12の大径端部12Bをブーツバンド15で平坦面13に固定する。
【0020】
次に、図1に一点鎖線で示すピンヨーク1およびソケットヨーク4に、十字軸(図示せず)を嵌合させ、カップリングヨーク(図示せず)の内径側でピンヨーク1のセンタリングピン1Aを保持器10に嵌合させた後、カップリングヨークとピンヨーク1,ソケットヨーク4を組み立てる。
【0021】
上記構成のダブルカルダンジョイントでは、ピンヨーク1とソケットヨーク4とが、図5に示すように、図1に示した状態から相対的に傾くと、上記ブーツ12は拡縮して、球面軸受5を常に覆い、球面軸受5へのダストの浸入を防止できる。
【0022】
この実施形態によれば、球面軸受5を覆うブーツ12は、その小径端部12Aが保持器10に固定され、大径端部12Bがセンタリングソケット4Aに固定されているから、保持器10を、球面体2の内周面6に嵌入することで、球面軸受5を覆うブーツ12を、ピンヨーク1とは独立して、球面軸受5とともにソケットヨーク4に取り付けることができる。したがって、球面軸受5をシールするブーツ12の取り付けが容易になる。
【0023】
なお、上記実施形態では、蛇腹状のブーツ12を採用したが、図6に示すように、ひだのないテーパ状のブーツ61を採用してもよい。この場合、このブーツ61の小径端部61Aを保持器10の鍔11に固定し、大径端部61Bを、センタリングソケット4Aの外周平坦面13に固定した筒状芯金62の内周面62Aの端部62A-1に固定する。この構造によれば、ブーツの襞をなくしてブーツの寸法を小さくでき、かつ、筒状芯金62によりソケットヨーク4へのブーツの固定を堅牢にできる。
【0024】
また、上記実施形態では、保持器10の鍔11にブーツ12の小径端部12Aを固定したが、図4(A)に示すように、ブーツ12の小径端部12Aに替えて、軸方向に所定寸法だけ延在する筒状端部12Cとして、この筒状端部12Cが内側に嵌合するテーパ状の鍔41を保持器10が備えてもよい。この構造によれば、テーパ状の鍔41がブーツの筒状端部12Cを径方向外方から内方へ支持するから、保持器10へのブーツ12の固定を確実にできる。
【0025】
また、図4(B)に示すように、保持器10の軸方向端に、鍔42およびこの鍔42から軸方向に所定寸法だけ延在する環状突起43を形成し、この鍔42および環状突起43に、ブーツ12の小径端部12Dを固定してもよい。この構造によれば、ブーツ12の小径端部12Dと保持器10との固定面積を大きくして、保持器10へのブーツ12の固定を確実にできる。なお、上記図4(A)および図4(B)の場合にも、ブーツ12のリップ12Fがセンタリングピン1Aに対するシール部となる。
【0026】
尚、上記実施形態では、保持器10にブーツ12の固定部材を兼ねさせたが、ブーツ12の固定部材として図4(A)に示すような末広がりの鍔41を有する筒状の芯金を、保持器とは別体に備え、この筒状の芯金の鍔とピンヨーク1の端面1Cとで、ブーツ12の小径端部12Aを挟んで、締め代を付与してもよい。また、図4(B)に示す形状の鍔42と環状突起43を有する筒状芯金を保持器と別体に備えてもよい。また、上記保持器10とニードルころ7に替えて、メタル材からなる筒状の固定部材にブーツ12の小径端部12Aを固定してもよい。このメタル材からなる筒状の固定部材はすべり軸受ブッシュとなる。
【0027】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の発明のダブルカルダンジョイントでは、球面軸受を覆うブーツの一端が固定部材に固定され、他端がソケットヨークに固定されているから、上記固定部材を、球面体の軸方向孔をなす内周面に嵌入することで、球面軸受を覆うブーツを、ピンヨークとは独立して、球面軸受とともにソケットヨークに取り付けることができる。したがって、球面軸受をシールするブーツの取り付けが容易なダブルカルダンジョイントとなる。
【0028】
また、請求項2の発明では、上記固定部材が保持器を兼ねているので、部品点数の削減と組み付け工数の低減を図れる。
【0029】
また、請求項3の発明では、上記固定部材は、メタル材であるから、このメタル材からなる固定部材が軸受を兼ねることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のダブルカルダンジョイントの実施形態の要部断面図である。
【図2】 上記実施形態のブーツが保持器に固定されている様子を示す断面図である。
【図3】 図3(A)は上記保持器を軸方向に見た平面図であり、図3(B)は上記保持器の断面図である。
【図4】 図4(A)は上記保持器の変形例を示す半断面図であり、図4(B)は上記保持器のもう1つの変形例を示す半断面図である。
【図5】 上記実施形態の作動状態を示す断面図である。
【図6】 上記実施形態の変形例を示す断面図である。
【図7】 従来例の半断面図である。
【符号の説明】
1…ピンヨーク、1A…センタリングピン、2…球面体、2A…軸方向孔、
3…球面シート、3A…球面、4…ソケットヨーク、
4A…センタリングソケット、5…球面軸受、6…周面、7…ニードルころ、
10…保持器、10A…端部、11,41…鍔、12,61…ブーツ、
12A,61A,12D…小径端部、12B,61B…大径端部、
12F…リップ、13…外周平坦面、15…ブーツバンド、62…筒状芯金、
62A…内周面。
Claims (3)
- ピンヨークのセンタリングピンが球面体の軸方向孔に嵌入され、ソケットヨークのセンタリングソケットに球面シートが嵌入され、この球面シートと上記球面体とが球面軸受をなすダブルカルダンジョイントにおいて、
上記球面体の軸方向孔をなす内周面と上記センタリングピンとの間に嵌入される固定部材に一端が固定され、他端がソケットヨークに固定され、上記球面軸受を覆うブーツを備えたことを特徴とするダブルカルダンジョイント。 - 請求項1に記載のダブルカルダンジョイントにおいて、
上記固定部材は、
上記センタリングピンと上記球面体の軸方向孔をなす内周面との間に配置される軸受転動体の保持器であることを特徴とするダブルカルダンジョイント。 - 請求項1に記載のダブルカルダンジョイントにおいて、
上記固定部材は、すべり軸受をなすメタル材であることを特徴とするダブルカルダンジョイント。
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2001
- 2001-11-02 JP JP2001337717A patent/JP3863406B2/ja not_active Expired - Fee Related
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